不同區(qū)域稻米及蒸煮水源對(duì)其食味品質(zhì)的影響①

朱文東 賈文珍 趙家釧 李世杰 趙益萌 姬文俊

(1安康學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院 陜西安康 725000；2 陜西省富硒食品工程實(shí)驗(yàn)室 陜西安康 725000)

水稻是中國(guó)主要的糧食作物，全國(guó)有60%以上的人口以稻米作為主要食物[1-2]。目前隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)稻米的消費(fèi)觀開始從過去的“吃飽”逐漸轉(zhuǎn)化為 “吃好”，因此提高稻米品質(zhì)的生產(chǎn)和加工措施成為新的重要研究方向[3]。研究發(fā)現(xiàn)，水稻生長(zhǎng)區(qū)域不同，往往對(duì)稻米的堊白度、膠稠度、糙米率、直鏈淀粉含量等產(chǎn)生影響[4-6]。在稻米的食味品質(zhì)研究方面，不同的滴灌技術(shù)、氮肥水平、鹽濃度及儲(chǔ)藏條件等均會(huì)影響稻米的農(nóng)藝性狀、食味品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特征[7-13]，但關(guān)于不同水源水質(zhì)對(duì)稻米蒸煮食味的影響目前尚無報(bào)道。陜南漢中地區(qū)水稻年生產(chǎn)面積達(dá)9.33萬hm2左右[14]，本研究選用漢中大米與其它有代表性區(qū)域的稻米為材料，對(duì)其進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定，并比較不同水源對(duì)稻米蒸煮品質(zhì)的影響，旨在為本地區(qū)改良水稻品種和加工食味品質(zhì)提供佐證。

1 材料與方法

1.1 材料

供試稻米地域?yàn)殛兾?、黑龍江和寧夏，具體編號(hào)和稻米來源地詳見表1。3種不同水源分別為：自來水(TW)、自制蒸餾水(DW)和農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)。

表1 稻米樣品來源地

1.2 方法

1.2.1 稻米品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

外觀品質(zhì)參照GB/T 17891-2017中的國(guó)家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定[15]；蒸煮品質(zhì)按GB/T 15683-2008和GB/T 22294-2008測(cè)定[16-17]；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)(蛋白質(zhì))按GB 5009.5-2016測(cè)定[18]。

1.2.2 稻米蒸煮用水pH值和電導(dǎo)率測(cè)定

利用數(shù)字pH儀(DP6810)和電導(dǎo)儀(DDS-11C)測(cè)定3種水源的pH值和電導(dǎo)率。

1.2.3 稻米食味品質(zhì)的評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

稻米食味品質(zhì)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法GB/T 15682-2008進(jìn)行評(píng)價(jià)[19]。稻米的質(zhì)構(gòu)特性利用質(zhì)構(gòu)儀(TMS-PRO)按照以下參數(shù)進(jìn)行測(cè)定：P/75擠壓探頭，70%壓縮比，0.5 mm/s壓縮速率，0.2 N觸發(fā)力，500N感應(yīng)元量程和30 mm/min測(cè)試速率。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理，并用SPSS 17.0進(jìn)行單因素和多因素統(tǒng)計(jì)學(xué)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀品質(zhì)

表2顯示，供試稻米均為長(zhǎng)粒型，漢中稻米(H1)最長(zhǎng)，其長(zhǎng)寬比為(4.37±0.21)，寧夏稻米(S3)的長(zhǎng)寬比相對(duì)最小，為(3.19±0.16)。3種稻米的平均堊白粒率分別為(23.17±0.76)%、(9.55±0.76)%和(21.77±2.11)%， D2的堊白粒率顯著低于H1和S3(p＜0.05)。D2的堊白度(0.90±0.11)%也顯著低于H1和S3(p＜0.05)，H1和S3稻米的堊白度分別為(4.74±0.37)%和(3.73±0.19)%，二者差異不顯著。

2.2 蒸煮及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

從表3可知，漢中稻米(H1)、東北稻米(D2)和寧夏稻米(S3)的直鏈淀粉含量分別為(24.10±2.21)%、 (19.23±1.67)%和(19.70±1.79)%， H1的直鏈淀粉含量相對(duì)較高，D2和S3的直鏈淀粉含量較低，但三者并無顯著性差異。D2稻米的膠稠度為(83.08±4.64)mm，與 H1稻米的膠稠度(72.53±3.87)mm并未表現(xiàn)出顯著差異，但與S3稻米的膠稠度(56.52±3.25)mm在0.05顯著性水平上存在差異。蛋白質(zhì)含量是衡量和評(píng)定稻米品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，3種供試稻米的蛋白質(zhì)含量依次為：H1＞S3＞D2；H1的蛋白質(zhì)含量顯著高于D2和S3(p＜0.05)，但D2和S3之間無顯著性差異。

表2 不同區(qū)域稻米的外觀品質(zhì)比較

表3 不同區(qū)域稻米直鏈淀粉、膠稠度和蛋白質(zhì)含量比較

2.3 稻米蒸煮用水pH值和電導(dǎo)率

電導(dǎo)率用于反映水體的純度，是衡量水體礦物質(zhì)含量和純度的重要指標(biāo)，而水體pH值大小往往影響各種酶的活性，從而對(duì)稻米的食味品質(zhì)也產(chǎn)生一定的影響。本研究在室溫下測(cè)定了供試稻米蒸煮用水的電導(dǎo)率和pH值。表4顯示，自制蒸餾水(DW)的電導(dǎo)率最小，表明其各種離子含量較少，相對(duì)純度較高；而自來水(TW)和農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)的電導(dǎo)率比較接近，分別為(483.7±8.7)和(512.8±7.6)μs/cm，其電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于自來水，表明其水體中各種離子含量較多。通過測(cè)定3種不同蒸煮用水的pH值發(fā)現(xiàn)，蒸餾水和農(nóng)夫山泉飲用天然水接近中性，但自來水的pH值為(6.3±0.5)，顯弱酸性。

表4 供試稻米蒸煮用水的pH值和電導(dǎo)率

2.4 稻米食味品質(zhì)評(píng)價(jià)與質(zhì)構(gòu)特性

決定稻米食味品質(zhì)的因素很多，稻米種類和蒸煮用水即為其中兩個(gè)重要的因素[20]。試驗(yàn)對(duì)3種來自不同區(qū)域的稻米分別采用3種不同來源的水進(jìn)行蒸煮。由圖1和表5可看出，蒸煮用水對(duì)3種稻米在食味品質(zhì)的影響方面，綜合評(píng)價(jià)大小順序?yàn)椋恨r(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)＞自制蒸餾水(DW)＞自來水(TW)。不同區(qū)域稻米食味品質(zhì)方面，東北稻米(D2)的總體評(píng)分值高于其它2種稻米(H1和S3)，尤其在經(jīng)過農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮后，其食味品質(zhì)總評(píng)分最高(88)，優(yōu)于其它稻米種類和水源的蒸煮處理。但稻米食味品質(zhì)的總評(píng)分在不同區(qū)域稻米種類和水源蒸煮處理之間并不存在顯著差異性。

圖1 不同水源蒸煮稻米的食味品質(zhì)總評(píng)分

利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)不同水源蒸煮后的3種不同稻米質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定。表6顯示，3種不同稻米硬度的高低順序依次為：H1＞S3＞D2，與彈性的測(cè)定結(jié)果順序恰好相反。D2稻米的粘性和粘連性高于H1和S3，其咀嚼性高于S3，但小于H1。經(jīng)自來水(TW)蒸煮的H1和S3稻米的硬度顯著高于自制蒸餾水(DW)蒸煮后的硬度(p＜0.05)，D2稻米經(jīng)3種不同水源蒸煮后其硬度并未表現(xiàn)出顯著差異性，但經(jīng)農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮(NW)后其米飯彈性顯著高于自來水蒸煮的彈性(p＜0.05)。其它稻米質(zhì)構(gòu)特性并未顯示出地域或不同水源蒸煮后的差異性。

表5 不同水源蒸煮稻米食味品質(zhì)評(píng)分比較

表6 不同水源蒸煮稻米的質(zhì)構(gòu)特性比較

3 討論與結(jié)論

根據(jù)中國(guó)優(yōu)質(zhì)稻谷評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，D2稻米屬于國(guó)家一級(jí)稻米，而H1和S3稻米屬于國(guó)家3級(jí)稻米[13]。本研究中東北(D2)的堊白粒率為(9.55±0.76)%，與劉建等[21]測(cè)定結(jié)果非常相近，其H1和S3的堊白粒率高于包括D2在內(nèi)的其它中日泰等國(guó)的優(yōu)質(zhì)稻米，表明其品質(zhì)相對(duì)較差。

稻米中直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量是決定稻米食味品質(zhì)的2個(gè)重要因素。在一定的范圍內(nèi)，直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量越低，稻米的食味品質(zhì)越高[22-23]。相比于支鏈淀粉，直鏈淀粉難溶于水，其含量與稻米的硬度呈正相關(guān)，卻與食味品質(zhì)呈顯性負(fù)相關(guān)[24]。研究表明，當(dāng)?shù)久字械牡鞍踪|(zhì)含量介于6%～7%時(shí)，稻米的食味最佳，若超過此數(shù)值，則其食味下降[25]。本研究中D2的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)均低于H1和S3，表明其品質(zhì)相對(duì)較高，這可能與其栽培環(huán)境中溫度、光照、海拔和土壤肥力等影響因素直接相關(guān)[26-28]。H1的直鏈淀粉含量為(24.10±2.21)%，其蛋白質(zhì)含量為(8.08±0.64)%，二者相對(duì)較高，為了改善其食味品質(zhì)，在今后的培育過程中可適當(dāng)降低直鏈淀粉及蛋白質(zhì)含量，將其作為選種目標(biāo)。膠稠度是衡量稻米蒸煮和食用品質(zhì)的指標(biāo)，膠稠度越低，米飯冷卻后越容易變硬，食味變差，反之米飯較濕潤(rùn)柔軟，食味較好[29-30]。D2和H1稻米膠稠度均大于60 mm，而S3膠稠度介于40～60 mm，因此，D2稻米的食味品質(zhì)更佳。

本研究所選用的3種蒸煮用水中，自來水(TW)稍呈酸性(pH約6.3)，電導(dǎo)率也相對(duì)偏高(483.7±8.7)μs/cm，這可能是由于自來水使用次氯酸進(jìn)行消毒，使得水體中含大量的氯離子有關(guān)。蒸餾水(DW)的pH值接近7.0，基本呈現(xiàn)中性，其電導(dǎo)率最小，這是因?yàn)楸狙芯克谜麴s水經(jīng)雙蒸形成，故水體中各種電解離子含量比較少。農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)的pH值為(7.3±0.5)，偏弱堿性，其電導(dǎo)率最大，達(dá)到(512.8±7.6)μs/cm，這是由NW水中含有一定濃度Ca2+、Mg2+、K+和Na+等離子引起的。

稻米經(jīng)蒸煮后的食味品質(zhì)包括氣味、色澤、適口性及滋味等評(píng)價(jià)指標(biāo)，是決定稻米是否能得到消費(fèi)者認(rèn)可的最直觀方式。對(duì)比表5中不同區(qū)域稻米的食味品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，D2相對(duì)來說食味品質(zhì)較好，而H1的食味品質(zhì)有待進(jìn)一步改善和提高，這可能與2種稻米生產(chǎn)的地域氣候、土壤條件和溫度、光照等不同有關(guān)[28]。除此外，H1稻米的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量較高，其堊白粒率和堊白度也高于D2和S3，而這些因素導(dǎo)致H1的食味品質(zhì)稍差[31]。不同水源蒸煮對(duì)H1、D2和S3稻米食味品質(zhì)的影響結(jié)果表明，農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后稻米的食味品質(zhì)最佳，其次為蒸餾水(DW)和自來水(TW)，這可能與NW中含有豐富的礦物質(zhì)離子有關(guān)。質(zhì)構(gòu)特性的研究進(jìn)一步解釋了不同水源蒸煮稻米產(chǎn)生食味品質(zhì)的差異，經(jīng)自來水蒸煮的H1和S3稻米的硬度相對(duì)較高，造成飯粒易產(chǎn)生龜裂，影響食味品質(zhì)，而經(jīng)農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮的D2稻米彈性最強(qiáng)，其飯粒具有一定的咀嚼性，口感相對(duì)較好[32]。但不同水源對(duì)稻米其它的質(zhì)構(gòu)特性并未產(chǎn)生明顯的差異，這可能是稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)與不同水質(zhì)蒸煮米飯相互作用的結(jié)果[33]。

稻米的食味品質(zhì)受眾多因素影響，包括肥料的施用量、栽培方法、栽培地域、鹽度、貯藏條件、不同稻米品種、蒸煮方法、蒸煮水源、蒸煮時(shí)間以及評(píng)價(jià)體系和方法等。本研究發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域稻米的理化性質(zhì)存在一定的差異，如堊白粒率、膠稠度和蛋白質(zhì)含量等，而不同的蒸煮水質(zhì)對(duì)稻米的某些食味品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性也產(chǎn)生影響，如適口性，硬度和彈性。總體來說，東北稻米(D2)的食味品質(zhì)優(yōu)于漢中稻米(H1)和寧夏稻米(S3)，而不同水質(zhì)對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)影響方面，農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后的稻米食味品質(zhì)優(yōu)于蒸餾水(DW)和自來水(TW)。

綜上，為進(jìn)一步提高陜南地區(qū)稻米(H1)的食味品質(zhì)，在實(shí)際操作中，可使用優(yōu)質(zhì)水源(NW)進(jìn)行蒸煮。在今后稻種的選育工作中，可把降低稻米堊白粒率、直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量等影響食味品質(zhì)的因素作為選種目標(biāo)之一。